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文档简介

常微分方程第四章测试卷(2)班级 姓名 学号 得分 一、 填空题(20分)1、由定义在区间上的k个可微k-1次的函数的伏朗斯基行列式为-。2、若为n阶齐线性方程的n个解,则它们线性相关的充要条件是-。3、在通解结构定理中,如果是方程的n 个线性相关的解,则方程的通解可表示为-(其中是任意常数)。4、设和是区间的连续函数,证明:如果在区间上有 常数或常数,则和在区间上-(填“线性相关”或“线性无关”。5、 设线性无关的函数均是二阶非齐次线性方程的解, 为任意常数,则该齐次方程的通解是-.6、设是任一复数,这里是实数,而是实变量,则=-.7、欧拉方程的形式为-.8、设是二阶齐线性方程的解,则它的通解为-.9、n阶贝塞尔函数是-.10、设为方程的基本解组,而是方程的某一解,则方程的通解可表示为-.二、计算题(60分)1、求方程的通解,已知对应齐线性方程的基本解组为 2、已知方程有基本解组.试求此方程适合初始条件及的基本解组(称为标准基本解组,即有W(0)=1),并由此求出方程的适合初始条件的解。3、求方程的解.4、求方程的通解.5、已知是方程的解,试求方程的通解.、求方程的满足条件的解.二、 应用题与证明题(20分)、两个质量相同的重物挂于弹簧的下端,其中一个坠落,求另一个重物规律.已知弹簧挂一个重物时伸长为.、设是齐线性方程的任意个解,它们所构成的伏朗斯基行列式记为,试证明满足一阶线性方程因而有.常微分方程第四章测试卷(2)参考答案1、2、W(t)=03、4、线性无关5、6、7、8、9、10、二、计算题1、解:应用常数变易法,将它代入方程,则可得决定的两个方程: , 解得 , 由此 , 于是原方程的通解为 (其中为任意常数).2、解:因为是基本解组,通解 , 把代入得把代入得因为 所以 , 是原方程的基本解组。所以是方程满足题意的解.3、解:特征方程有二重根,因此对应的齐线性方程组的通解为 其中 为任意常数。因为方程有形如的特解,将它代入原方程并化简得到所以 原方程的通解为.4、解:这是一个欧拉方程,设,得到应满足方程 或 因此, ,而方程的通解为,其中为任意常数。5、解:这里,由公式得到其中为任意常数,这就是方程的通解.6、解:设(*) 为方程的解,这里是待定系数,由此我们有将的表达式代入方程,并比较的同次幂的系数,得到:因为,所以有,利用数学归纳法可以推得,一般地,代入(*)得所以方程的解为.三、 应用题与证明题1、解:建立坐标系,设弹簧自由状态时长度为,取处(即挂一个重物处的长度)为坐标原点,取轴竖直向下,设在时刻,重物在处,由虎克定律知,此时弹性恢复力为,k为弹性系数,因为弹性恢复力与位移相反,所以取负号“”,由牛顿第二,挂两个重物时,弹簧伸长

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